特基拉芽孢桿菌(Bacillus tequilensis)是芽孢桿菌屬中一顆快速升起的新星。更早在墨西哥酒窖的橡木桶中被發(fā)現(xiàn),它可在60℃、8%乙醇或含砷10g/L的廢水中保持活性,芽孢能休眠十年不死,被視作“極端環(huán)境基因庫”。其抗逆機制由“吸附-代謝-固定”三級網(wǎng)絡(luò)組成:ArsR-arsB-arsC操縱子把As3?氧化為低毒As??并泵出胞外;組氨酸富集蛋白Teq可吸附Au3?、Cd2?,吸附量達50mg/g,使湖南砷污染稻田兩年可溶砷下降45%,稻米增產(chǎn)15%,籽粒砷低于國標一半。在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域,特基拉芽孢桿菌表現(xiàn)出廣譜抑菌與促生雙重功效。菌株M408F10-3F8對12種病原菌和卵菌有強拮抗作用,黃瓜枯萎盆栽防效58%,與多菌靈相當(dāng),同時分泌IAA促生;菌株2-2a對大豆炭疽、黑斑、灰斑等葉部病害及根腐、立枯等土傳病害兼具防效,且定殖速度快;菌株20Q9B-2-14對馬鈴薯軟腐病菌抑制明顯,為生防制劑添新選項。在水產(chǎn)養(yǎng)殖中,菌株ZSGD5與Bt-CO通過“異養(yǎng)硝化-好氧反硝化”低耗氧途徑,把氨氮、亞硝酸鹽迅速轉(zhuǎn)為氮氣逸出,5℃仍保持活性,可使斑節(jié)蝦、花白鰱池塘氨氮下降60%,換水量減少三成。黑曲霉它以碳源、氮源、礦物質(zhì)等為主要營養(yǎng),尤其對葡萄糖、蔗糖等糖類以及蛋白胨等營養(yǎng)物質(zhì)需求較高。杭州弧菌
巴爾虎湖嗜鹽堿淤泥菌(Natronolimnobius baerhuensis)是一種在極端鹽堿環(huán)境中生存的古菌,因其獨特的生態(tài)適應(yīng)性和潛在的應(yīng)用價值而受到關(guān)注。生態(tài)特征與多樣性巴爾虎湖位于中國內(nèi)蒙古自治區(qū),是一個典型的咸水湖泊。巴爾虎湖嗜鹽堿淤泥菌能夠在高鹽堿度環(huán)境中生存并繁衍,顯示出其獨特的生存機制。這種古菌具有較高的遺傳多樣性和代謝多樣性,使其能夠在多樣化的環(huán)境中生存。代謝特性與功能研究研究表明,巴爾虎湖嗜鹽堿淤泥菌具有多樣的代謝途徑和功能特性。其代謝產(chǎn)物和酶系統(tǒng)對環(huán)境修復(fù)、鹽堿土改良、有機廢物處理等具有重要意義。例如,這種古菌在氮、磷、硫循環(huán)中的作用,以及對有機物的降解能力,顯示了其在生態(tài)環(huán)境保護和可持續(xù)發(fā)展方面的應(yīng)用潛力。環(huán)境和工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用巴爾虎湖嗜鹽堿淤泥菌的特殊適應(yīng)性和功能特性為環(huán)境修復(fù)、鹽堿地改良、廢水處理等領(lǐng)域的應(yīng)用提供了廣闊的空間。通過對其生態(tài)學(xué)特點和代謝途徑的深入研究,可以為其在農(nóng)業(yè)、環(huán)保和生物技術(shù)領(lǐng)域中的應(yīng)用提供理論和技術(shù)支持。培養(yǎng)條件巴爾虎湖嗜鹽堿淤泥菌的培養(yǎng)條件為37℃,需氧,使用特定的培養(yǎng)基167。這種古菌的生物安全等級為1,意味著它對人類、動植物和環(huán)境構(gòu)成的風(fēng)險較低。太平洋鹽單胞菌其IAA產(chǎn)量達118mg/L,明顯高于同屬菌株,可刺激小麥根長增加35%,干重提高28%。

銚子短芽孢桿菌(Brevibacillus choshinensis)是一種具有獨特特性和廣泛應(yīng)用前景的微生物。它是一種產(chǎn)芽孢的革蘭氏陽性桿菌,這種芽孢的形成使其在極端環(huán)境條件下具有很強的耐受性。這種特性使得銚子短芽孢桿菌在微生物學(xué)研究中具有重要價值,尤其是在芽孢桿菌屬的分類學(xué)研究和生理特性研究中。在應(yīng)用方面,銚子短芽孢桿菌的潛力也逐漸被挖掘。它在石油開采領(lǐng)域表現(xiàn)出色,能夠有效降解原油中的高碳鏈飽和烷烴,降低原油的黏度和含蠟量,從而提高原油的采收率。此外,銚子短芽孢桿菌還可以作為模式菌株用于科研和教學(xué),幫助科學(xué)家更好地理解微生物的生理機制。銚子短芽孢桿菌的培養(yǎng)和保存也相對簡單。它可以在30℃的溫度下,使用營養(yǎng)肉汁瓊脂培養(yǎng)基進行培養(yǎng)。其保存方式多樣,凍干粉形式的菌種可以在4-10℃的冰箱中保存2年以上,而甘油凍存管則可以在-80℃的超低溫冰箱中保存半年以上。總之,銚子短芽孢桿菌不僅在科學(xué)研究中具有重要的模式作用,還在工業(yè)應(yīng)用中展現(xiàn)出巨大的潛力。隨著研究的深入,它在環(huán)境保護、能源開采等領(lǐng)域的應(yīng)用將更加廣。
克勞氏芽孢桿菌(Bacillus clausii)是芽孢桿菌屬中的“耐堿”,1915年由意大利克勞氏從堿性土壤中分離,菌體桿狀、周生鞭毛,可在 pH 8–10.5、鹽 0–12 % 的條件下旺盛生長,芽孢能耐受 100 ℃ 沸水 30 min,是研究極端堿適應(yīng)的模式菌之一。一、耐堿機制基因組編碼多拷貝 Na?/H? 逆向轉(zhuǎn)運蛋白(nhaC、mnh)與碳酸酐酶,可將胞內(nèi)多余 Na? 泵出并維持 pH 穩(wěn)態(tài);細胞壁肽聚糖富含 meso-二氨基庚二酸,膜脂分支化程度高,為高溫高堿酶的高效表達提供穩(wěn)定平臺。二、工業(yè)酶寶庫其耐堿蛋白酶在 pH 11、40 ℃ 仍保持 90 % 活性,已用于無磷洗滌劑,血漬、奶漬去污力提升 30 %;耐堿淀粉酶更適 pH 9、90 ℃,可在紡織退漿中省略中和步驟,節(jié)能 15 %;耐堿木聚糖酶用于紙漿漂白,氯用量減少 30 %,降低可吸附有機鹵化物(AOX)排放。三、農(nóng)業(yè)與環(huán)境菌株 SIN 可產(chǎn) IAA 15 mg·L?1 并溶磷 2.6 mg·L?1,使玉米根系增 28 %,吸磷量提 18 %;與秸稈復(fù)配堆肥,24 h 堆溫升至 65 ℃,纖維素降解率提高 30 %,堆肥周期縮短 6 d。耐堿特性使其在 pH 9 的蘇打鹽堿土中仍能定殖,水稻產(chǎn)量增加 10 %。這種芽孢桿菌能夠分泌多種酶,如果膠酶、纖維素酶和木質(zhì)素酶等。

空泡鹽紅菌(Halorubrum vacuolatum)是一種屬于鹽紅菌屬(Halorubrum)的古菌,具有獨特的生態(tài)適應(yīng)性和生物學(xué)特性。分類與形態(tài)特征空泡鹽紅菌屬于古菌域(Archaea),嗜鹽菌科(Halobacteriaceae),鹽紅菌屬(Halorubrum)。這種古菌的細胞形態(tài)為球形或卵形,直徑約0.8-1.1μm,細胞內(nèi)含有空泡結(jié)構(gòu)。生態(tài)分布空泡鹽紅菌主要分布在高鹽度環(huán)境,如鹽湖、鹽田等。這種古菌能夠在極端高鹽環(huán)境中生存,展現(xiàn)出良好的生態(tài)適應(yīng)性。科研價值空泡鹽紅菌在科研領(lǐng)域中具有重要價值,主要用作分類學(xué)研究和模式菌株。其在極端高鹽環(huán)境中的生存能力,以及在生物多樣性和生物技術(shù)應(yīng)用方面的潛力,使其成為微生物學(xué)和環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域研究的熱點。資源保藏空泡鹽紅菌作為一種模式菌株,被多個保藏中心收藏,例如JCM(日本微生物保藏中心)編號為JCM 9060,ATCC(美國微生物保藏中心)編號為51376。空泡鹽紅菌因其在極端高鹽環(huán)境中的生存能力,以及在生物多樣性和生物技術(shù)應(yīng)用方面的潛力,正在成為微生物學(xué)和環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域研究的熱點。未來的研究將集中在探索其在更多領(lǐng)域的應(yīng)用,以及進一步挖掘其在生物技術(shù)和環(huán)境科學(xué)中的應(yīng)用潛力。隨著對解蛋白奇異球菌研究的不斷深入,其在生物技術(shù)、環(huán)境修復(fù)和醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用潛力將被進一步挖掘。印度微桿菌
在醫(yī)藥領(lǐng)域,解硫胺素類芽孢桿菌的應(yīng)用主要集中在營養(yǎng)補充和疾病預(yù)防方面。杭州弧菌
波羅的海希瓦氏菌(Shewanella baltica)是一種革蘭氏陰性的海洋細菌,泛分布于波羅的海等海洋環(huán)境中。這種細菌以其獨特的生態(tài)適應(yīng)性和降解能力而備受關(guān)注,不僅在海洋生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)中發(fā)揮重要作用,還在環(huán)境保護和生物技術(shù)領(lǐng)域展現(xiàn)出巨大的應(yīng)用潛力。生物特性波羅的海希瓦氏菌是一種兼性厭氧菌,具有低溫適應(yīng)特性,能夠在4℃的低溫環(huán)境下保持代謝活性。其細胞呈直或彎桿狀,通過極生鞭毛運動,過氧化氫酶和氧化酶陽性。在2216E培養(yǎng)基22℃條件下,該菌形成橘紅色菌落,表面光滑濕潤,邊緣規(guī)則凸起。降解能力波羅的海希瓦氏菌具有強大的降解能力,能夠分解多種有機物質(zhì),包括藻酸、蛋白質(zhì)、淀粉和纖維素等。這種能力使其在海洋生態(tài)系統(tǒng)中扮演著重要的分解者角色,參與有機物的降解和循環(huán)過程。此外,波羅的海希瓦氏菌還能夠降解石油烴類化合物,對海洋石油污染的生物修復(fù)具有重要意義。環(huán)境適應(yīng)性波羅的海希瓦氏菌具有很強的環(huán)境適應(yīng)性,能夠在多種海洋環(huán)境中生存,包括高鹽度和低溫環(huán)境。其hfq基因的表達量隨菌體生長階段上調(diào),缺失該基因會導(dǎo)致菌株對重金屬、高鹽等逆境的耐受性明顯下降。